１９３０年１１月底回国后，党组织任命欧阳立安担任共青团江苏省委委员和上海总工会青工部部长。
１９３１年１月１７日，欧阳立安参加中共江苏省委一次会议后，与沪中区委书记等同志被反动军警逮捕。面对凶残的敌人，面对酷刑的逼供，欧阳立安毫无惧色，视死如归，严守党的机密，坚信自己的信仰。他义正词严地说：“中国革命一定会胜利，我是共产党员，就是筋骨变成灰，也还是百分之百的共产主义者，我为主义，为人民而死，死而无怨！”
１９３１年２月７日晚，欧阳立安与何孟雄等２４名共产党员与革命者，在上海龙华英勇就义，年仅１７岁。
新中国建立后，欧阳立安的母亲陶承撰写了长篇革命回忆录《我的一家》，成为广大青少年喜爱的优秀读物，欧阳立安一家的英勇事迹和献身精神，成为激励人们奋斗的精神力量。
